隨著工業(yè)自動化系統(tǒng)的日益復雜化，工業(yè)自動化、物聯(lián)網以及智能家居等領域對設備之間的高效通信與協(xié)同控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速、穩(wěn)定傳輸與交互，已經成為提升生產效率和系統(tǒng)可靠性的關鍵。嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線是一種高速、低成本的內部總線技術。它主要用于PLCIO模塊、機器人手臂等應用場景，能夠提供高效的數(shù)據(jù)傳輸和靈活的配置選項。

中科億海微電子科技（蘇州）有限公司（以下簡稱“中科億海微”）推出的嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制解決方案，使用中科億海微EQ6HL130型FPGA+國產DSP核心板與底板架構。FPGA內部調用嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線 IP核進行設計。FPGA部分實現(xiàn)電流環(huán)和速度環(huán)，DSP實現(xiàn)位置環(huán)控制，DSP軟件設計采用合作開發(fā)方式。板卡設計24位高精度AD采集和18位高精度DA輸出功能。板卡輸入電源最高32V，輸入母線電壓最大可達100V。

嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制板卡如下圖所示。

圖 嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制板卡正面

圖 嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制板卡反面

本方案的對外功能模塊如下圖所示。

圖 嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制板對外接口圖

FPGA+DSP核心板如下圖所示。

圖 核心板實物圖

FPGA+DSP核心板尺寸為55mm × 55mm，PCB是1.6mm厚的8層板。本核心板尺寸小、對外IO豐富、焊接可靠，二次開發(fā)簡單。

方案特點

● 高速傳輸：嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線的傳輸速率可以達到100Mbps，適合需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽脠鼍埃?/p>

●低延遲：在16個從站的情況下，每個從站的循環(huán)時間低于125微秒，同步誤差小于2.5微秒，適合對實時性要求較高的系統(tǒng)；

●靈活的從站配置：用戶可以靈活配置從站數(shù)量，支持定長和變長傳輸，適應不同的系統(tǒng)需求；

●支持菊花鏈拓撲結構：嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線支持菊花鏈拓撲結構，便于在復雜系統(tǒng)中實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸和管理。

嵌入式工業(yè)現(xiàn)場總線通信控制解決方案應用廣泛，在工業(yè)控制、伺服控制、自動噴漆、光伏逆變器、變流器等領域具有廣闊的應用場景。

關于中科億海微

中科億海微電子科技（蘇州）有限公司，是“可編程芯片與智能微系統(tǒng)”技術領域的高新技術企業(yè)，于2017年1月在蘇州發(fā)起成立。公司以“可編程邏輯IP核與EDA工具”為技術特色，以FPGA、自適應SoC、可重構計算系統(tǒng)等產品設計與服務為主營業(yè)務，是蘇州市姑蘇領軍企業(yè)、江蘇省潛在獨角獸企業(yè)、國家專精特新“小巨人”企業(yè)、國家高新技術企業(yè)。

公司堅持全正向設計技術路線，自主研制具有高可靠性的嵌入式可編程電路IP核、可編程邏輯芯片、EDA軟件與可重構系統(tǒng)，提供具有高性能和自適應計算的行業(yè)解決方案和集成電路設計服務，滿足智能制造、現(xiàn)代通信、能源電力、軌道交通、汽車電子、廣電傳媒、數(shù)據(jù)中心、金融科技、電子政務、醫(yī)療器械、測試測量等業(yè)務領域的應用需要。